Redis的发布与订阅,有点类似于消息队列,发送者往频道发送消息,频道的订阅者接收消息。

1. 发布与订阅示例

首先,在本机开启第1个Redis客户端,执行如下命令订阅blog.redis频道:

SRE实战 互联网时代守护先锋,助力企业售后服务体系运筹帷幄!一键直达领取阿里云限量特价优惠。
SUBSCRIBE "blog.redis"

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第1张

然后,在本机开启第2个Redis客户端,执行相同的命令订阅blog.redis频道:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第2张

然后,开启第3个Redis客户端,执行如下命令往blog.redis频道发送消息:

PUBLISH blog.redis "redis-in-action-01"

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第3张

查看客户端1和客户端2,分别看到如下信息:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第4张

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第5张

3个客户端与频道的关系如下图所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第6张

可以通过INFO clients命令查看连接的客户端数:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第7张

2. 订阅/退订频道

2.1 订阅频道

Redis的SUBSCRIBE命令用来订阅频道,使用方式如下所示:

SUBSCRIBE "blog.redis"

如果是订阅多个频道,可以使用如下所示命令:

SUBSCRIBE "blog.redis" "blog.rocketmq"

Redis将所有频道的订阅关系保存在服务器状态的pubsub_channels字典里,字典的键是某个被订阅的频道,键对应的值是1个链表,链表里记录了所有订阅这个频道的客户端。

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第8张

以上图为例,说明客户端1、客户端2正在订阅频道"blog.redis",客户端3、客户端4正在订阅频道“blog.rocketmq”。

如果此时有1个客户端5,执行了如下命令:

SUBSCRIBE "blog.rocketmq" "blog.java"

那么服务器状态保存的频道订阅关系将变为如下图所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第9张

2.2 退订频道

Redis的UNSUBSCRIBE命令用来退订频道,使用方式如下所示:

UNSUBSCRIBE "blog.redis"

如果是退订多个频道,可以使用如下所示命令:

UNSUBSCRIBE "blog.redis" "blog.rocketmq"

假设现在服务器状态保存的频道订阅关系如下图所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第10张

如果此时客户端5,执行了如下命令:

UNSUBSCRIBE "blog.rocketmq" "blog.java"

那么服务器状态保存的频道订阅关系将变为如下图所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第11张

3. 订阅/退订模式

3.1 示例

首先,启动1个Redis客户端,执行如下命令订阅模式“blog.r*”:

PSUBSCRIBE "blog.r*"

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第12张

然后,启动另1个Redis客户端,执行PUBLISH命令往频道发送消息:

PUBLISH "blog.redis" "redis-in-action-01"

PUBLISH "blog.rocketmq" "rocketmq-in-action-01"

PUBLISH "blog.java" "java-in-action-01"

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第13张

可以看到,第1次启动的客户端可以接收到前2条消息,因为频道"blog.redis"、"blog.rocketmq"匹配模式“blog.r*”:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第14张

但频道"blog.java"不匹配该模式,所以最后1次发送的消息,该客户端未接收到。

3.2 订阅模式

Redis的PSUBSCRIBE命令用来订阅模式,使用方式如下所示:

PSUBSCRIBE "blog.r*"

如果是订阅多个模式,可以使用如下所示命令:

PSUBSCRIBE "blog.r*" "blog.j?va" "blog.j[ae]va"

Redis将所有模式的订阅关系保存在服务器状态的pubsub_patterns属性里。

pubsub_patterns属性是1个链表,链表中的每个节点是1个pubsub_Pattern结构,这个结构的pattern属性记录被订阅的模式,client属性记录订阅模式的客户端。

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第15张

以上图为例,说明客户端1正在订阅模式"blog.r*,客户端2正在订阅模式“blog.j?va”。

如果此时有1个客户端3,执行了如下命令:

PSUBSCRIBE "blog.j[ae]va"

那么服务器状态保存的模式订阅关系将变为如下图所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第16张

3.3 退订模式

Redis的PUNSUBSCRIBE命令用来退订模式,使用方式如下所示:

PUNSUBSCRIBE "blog.r*"

如果是退订多个模式,可以使用如下所示命令:

PUNSUBSCRIBE "blog.j?va" "blog.j[ae]va"

假设现在服务器状态保存的模式订阅关系如下图所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第17张

如果此时客户端3,执行了如下命令:

PUNSUBSCRIBE "blog.j[ae]va"

那么服务器状态保存的模式订阅关系将变为如下图所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第18张

4. 发送消息

如果,服务器状态保存的频道订阅关系如下图所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第19张

服务器状态保存的模式订阅关系如下图所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第20张

此时,如果1个Redis客户端执行了以下PUBLISH命令:

PUBLISH blog.redis "redis-in-action-01"

那么,服务器会执行以下2个动作:

  1. 将消息"redis-in-action-01"发送给频道“blog.redis”的所有订阅者
  2. 将消息"redis-in-action-01"发送给与频道“blog.redis”相匹配模式的订阅者

也就是说,消息"redis-in-action-01"不仅会发送给频道“blog.redis”的订阅者客户端1、客户端2,也会发送给与频道“blog.redis”相匹配的模式“blog.r*”的订阅者客户端5。

5. 查看订阅信息

可以使用Redis的PUBSUB命令来查看频道或者模式的相关信息。

5.1 查看被订阅的频道

如果想要查看被订阅的频道信息,可以使用命令PUBSUB CHANNELS [pattern],其中pattern参数是可选的:

  1. 如果不指定pattern参数,返回服务器当前被订阅的所有频道
  2. 如果指定pattern参数,返回服务器被订阅的频道中与pattern模式相匹配的频道

这个命令的实现原理是通过遍历服务器状态保存的pubsub_channels字典来实现的。

举个具体的例子,如果服务器状态保存的pubsub_channels字典如下所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第21张

那么执行命令PUBSUB CHANNELS的返回结果如下所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第22张

执行命令PUBSUB CHANNELS r*的返回结果如下所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第23张

5.2 查看频道的订阅者数量

如果想要查看频道的订阅者数量,可以使用命令PUBSUB NUMSUB [channel1 channel2 ... channeln]

这个命令的实现原理是通过遍历服务器状态保存的pubsub_channels字典来实现的,频道对应的订阅者链表的长度就是该频道的订阅者数量。

举个具体的例子,如果服务器状态保存的pubsub_channels字典如下所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第24张

那么执行命令PUBSUB NUMSUB blog.redis blog.rocketmq blog.java的返回结果如下所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第25张

5.3 查看被订阅模式的数量

如果想要查看被订阅模式的数量,可以使用命令PUBSUB NUMPAT

这个命令的实现原理是返回服务器状态保存的pubsub_patterns链表的长度。

举个具体的例子,如果服务器状态保存的pubsub_patterns链表如下所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第26张

那么执行命令PUBSUB NUMPAT的返回结果如下所示:

Redis系列(八):发布与订阅 Nosql 第27张

6. 总结

Redis的发布与订阅有点类似于消息队列的发布与订阅,主要包含以下7个命令:

  1. SUBSCRIBE
  2. UNSUBSCRIBE
  3. PSUBSCRIBE
  4. PUNSUBSCRIBE
  5. PUBSUB CHANNELS
  6. PUBSUB NUMSUB
  7. PUBSUB NUMPAT

这7个命令的核心都是基于存储在服务器状态的pubsub_channels字典和pubsub_patterns链表实现的。

7. 参考

黄健宏 《Redis设计与实现》

扫码关注我们
微信号:SRE实战
拒绝背锅 运筹帷幄